【物理】山东省临沂市2019-2020学年高二下学期期末考试试卷（解析版）

【物理】山东省临沂市2019-2020学年高二下学期期末考试试卷（解析版）

‎2018级普通高中学科素养水平监测试卷 物理试题 本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。‎ 第Ⅰ卷（选择题共40分）‎ 一、选择题（本题共12小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，每小题3分；第9～12题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）‎ ‎1. 下列关于物体内能的说法正确的是（　　）‎ A. 温度高的物体一定比温度低的物体内能大 B. 物体中所有分子的分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能 C. 某个分子的动能和分子势能的总和叫做该分子的内能 D. 当一个物体的机械能增加时，其内能也跟着增加 ‎【答案】B ‎【解析】A．物体内能的大小与物质的量、温度、体积以及物态有关，温度高的物体不一定比温度低的物体内能大，故A错误；‎ BC．内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的分子动能和分子势能的总和，故B正确，C错误；‎ D．因为一切物体都有内能，所以物体的机械能为零时，内能一定不为零；一个物体的机械能发生改变时，其内能不一定发生改变，故D错误。‎ 故选B。‎ ‎【点睛】机械能的改变与内能的改变没有必然的联系。‎ ‎2. 下列说法中正确的是（　　）‎ A. 原子核的比结合能越大，原子核越稳定 B. 汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构 C. 原子核发生一次衰变，该原子外层就失去一个电子 D. 原子核衰变产生的射线的穿透能力比射线的穿透能力更强 ‎【答案】A ‎【解析】A．比结合能的大小反映原子核的稳定程度，比结合能越大，原子核越稳定，故A正确；‎ B．汤姆生发现电子，卢瑟福通过粒子散射实验表明原子具有核式结构，故B错误；‎ C．β衰变的实质是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，不是来自核外电子。故C错误；‎ D．原子核衰变产生的射线的穿透能力比射线的电离本领强，穿透能力弱，故D错误。‎ 故选A。‎ ‎3. 若某种理想气体初态时具有内能，膨胀过程中对外做功，同时吸收了的热量。则气体末状态的内能为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】根据热力学第一定律可知 故D正确，ABC错误。‎ 故选D。‎ ‎4. 根据所学的热学的有关知识，判断下列说法中正确的是（　　）‎ A. 机械能可以全部转化为内能，内能也可以自发地全部转化成机械能 B. 凡与热现象有关的自发的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量能够从高温物体传递给低温物体，但不能自发地从低温物体传递给高温物体 C. 随着技术不断进步，制冷机可以使温度降到 D. 满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行 ‎【答案】B ‎【解析】A．由热力学第二定律可知，机械能可以全部转化为内能，在有外界影响的情况下，内能可以全部转化为机械能，但不能自发地全部转化为机械能，故A错误；‎ B．由热力学第二定律可知，凡与热现象有关的自发的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量能够从高温物体传递给低温物体，但不能自发地从低温物体传递给高温物体，故B正确；‎ C．是低温的极限，故制冷机不可以使温度降到，故C错误；‎ D．若与热力学第二定律相违背，满足能量守恒定律的物理过程不能能自发进行，故D错误。‎ 故选B。‎ ‎5. 如图甲所示，弹簧振子以点为平衡位置，在、‎ 两点之间做简谐运动．振子的位移随时间的变化图象如图乙所示．下列判断正确的是（ ）‎ ‎ ‎ A. 时振子的加速度为零 B. 时振子的速度最大 C. 和时振子的加速度相同 D. 和时振子的速度相同 ‎【答案】B ‎【解析】A．时振子处于振幅最大处，加速度最大，故A错误；‎ B．时振子处于平衡位置，速度最大，加速度为零，故B正确；‎ C．和时加速度大小相同，方向不同，故C错误；‎ D．和时速度大小相同，方向相反，故D错误；故选B．‎ ‎6. 如图是一定质量的理想气体状态变化的一系列过程，以下四种说法正确的是（　　） ‎ ‎ ‎ A. 的过程气体体积增大 B. 的过程气体体积减小 C 的过程气体体积增大 D 的过程气体体积增大 ‎【答案】C ‎【解析】根据可知，，则某点与绝对零度连线的斜率的倒数表示体积的大小，则 A．因b点与绝对零度连线的斜率比a点大，可知b状态的体积较小，的过程气体体积减小，选项A错误；‎ B．因b点与绝对零度连线的斜率比c点大，可知b状态的体积较小，‎ 的过程气体体积变大，选项B错误； ‎ C．因c点与绝对零度连线的斜率比d点大，可知c状态的体积较小，的过程气体体积变大，选项C正确； ‎ D．因a点与绝对零度连线的斜率比b点大，可知a状态的体积较小，的过程气体体积减小，选项D错误。故选C ‎7. 氢原子能级图如图所示，已知可见光光子的能量在范围内，则下列说法正确的是（　　）‎ A. 氢原子能量状态由能级跃迁到能级，放出的光子为可见光 B. 大量氢原子处于能级时，向低能级跃迁最多能发出12种不同频率的光子 C. 处于基态的氢原子电离需要释放能量 D. 氢原子处于能级时，可吸收能量的光子跃迁到高能级 ‎【答案】D ‎【解析】A．氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级时发出的光子能量为 不在1.61～3.10eV范围内，不是可见光，选项A错误；‎ B．大量处于n=4能级的氢原子，跃迁到基态的过程中，根据，因此释放出6种频率的光子，选项B错误；‎ C．处于基态的氢原子电离，需要吸收13.6eV的能量，选项C错误；‎ D．氢原子处于n=2能级时，吸收2.86eV能量的光子后的能量为 正好跃迁到n=5能级，选项D正确。‎ 故选D。‎ ‎8. 用图示装置研究光电效应现象，阴极K与滑动变阻器的中心触头在c点相连，当滑片P ‎ 移到c点时，用可见光照射阴极K，光电流为零。下列说法正确的是（　　） ‎ ‎ ‎ A. 用紫外线照射，电流表中一定有电流通过 B. 用红外线照射，电流表中可能有电流通过 C. 增大可见光的强度，电流表中可能有电流通过 D. 用紫外线照射阴极K，将把P向a移动，电流表中电流可能增大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎ 【详解】 ‎ A．当滑片P移到c点时，用可见光照射阴极K，光电流为零，说明没有发生光电效应现象，当用频率高于可见光的紫外线照射，当入射光的频率大于金属的极限频率时，才能产生光电效应，金属有光电子发出，因此有可能会发生光电效应，电流表中可能有电流通过，但不是肯定有，故A错误； B．同理，当用频率低于可见光的红外线照射，一定不会发生光电效应，电流表中肯定没有电流通过，故B错误； C ．当增大可见光的强度，但入射光的频率不变，则不会产生光电效应，金属没有光电子发出，电流表中肯定没有电流通过，故C错误； D．当用紫外线照射阴极K ，将把P向a移动，则增大正向电压，当发生光电效应现象时，电流表中电流才可能增大，故D 正确。 故选D。 ‎ ‎9. 以下说法正确的是（　　）‎ A. 玻璃是晶体，它有规则的几何形状 B. 单晶体的各种物理性质都具有各向异性 C. 荷叶上的小水滴呈球形，这是表面张力使液面收缩的结果 D. 形成液体表面张力的原因是由于液体表面层的分子分布比内部稀疏 ‎【答案】CD ‎【解析】A．玻璃是非晶体，无规则的几何形状，A错误；‎ B．单晶体具有各向异性的物理性质，但并不是所有的物理性质都表现各向异性，多晶体不具有各向异性的物理性质，B错误；‎ C．荷叶上的小水滴呈球形，这是表面张力使液面收缩的结果，C正确；‎ D．形成液体表面张力的原因是由于液体表面层的分子分布要比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，D正确。‎ 故选CD。‎ ‎10. 如图所示，一个质量为的网球，以的水平速度飞向球拍，被球拍打击后反向水平飞回，速度大小变为，设球拍与网球的作用时间为。下列说法正确的是（　　）‎ A. 球拍对网球的平均作用力大小为 B. 球拍对网球的平均作用力大小为 C. 球拍对网球做的功为 D. 球拍对网球做的功为 ‎【答案】BC ‎【解析】AB．以球反向飞回的方向为正方向，根据动量定理 得 选项A错误，B正确；‎ CD．根据动能定理 选项C正确，D错误。‎ 故选BC。‎ ‎11. 如图表示两个相干波源、产生波在同一种均匀介质中相遇。图中实线表示某时刻的波峰，虚线表示某时刻的波谷，下列说法正确的是（　　）‎ A. a、c两点的振动加强，b、d两点的振动减弱 B. a点始终在波谷，c点始终在波峰 C. 介质中加强点和减弱点的位置可以互换 D. 经半个周期后，原来位于波峰的点将位于波谷，原来位于波谷的点将位于波峰 ‎【答案】AD ‎【解析】A．由图可知，a点波谷与波谷相遇点，c点是波峰与波峰相遇，而b、d点是波峰与波谷相遇，由于当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，当波峰与波谷相遇时振动减弱，故A正确；‎ BD．由波动过程可知，经半个周期后，原来位于波峰的质点将到达波谷，原来位于波谷的点将位于波峰，则a点不是始终在波谷，c点不是始终在波峰，故B错误，D正确；‎ C．振动加强和减弱区位置固定不变的，即加强点和减弱点的位置不可以互换，故C错误；‎ 故选AD。‎ ‎12. 如图所示，在光滑的水平面上，有质量相等的甲、乙两木块，甲木块以v的速度向右运动，乙木块静止，左侧连有一轻质弹簧。甲木块与弹簧接触后（　　）‎ A. 甲木块速度大小一直减小直至零 B. 甲木块速度先减小，之后与乙木块保持相同速度向右做匀速运动 C. 甲、乙两木块所组成的系统动量守恒 D. 甲、乙两木块所组成的系统机械能守恒 ‎【答案】AC ‎【解析】A．甲、乙木块的作用过程中，由于甲木块受到弹簧弹力的作用，速度大小会一直减小，当弹簧恢复原长时，设甲的速度为，乙的速度为，甲、乙的质量相等，均设为m，由动量守恒和机械能守恒列方程 解得 所以，甲木块速度大小一直减小，当弹簧恢复原长时，速度变为零，故A正确；‎ B．甲木块速度大小一直减小直至零，乙木块的速度一直增加，当甲的速度变为零时，乙以甲原来的初速度向右运动，故B错误；‎ C．由动量守恒定律的判定条件可知，甲、乙两木块所组成的系统动量守恒，故C正确；‎ D．对甲、乙木块及弹簧组成的系统，机械能守恒，故D错误。故选AC。‎ 第Ⅱ卷（非选择题共60分）‎ 二、实验题（本题共2小题，共16分）‎ ‎13. 某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：‎ ‎(1)若想减少从目镜中观察到的条纹个数，该同学可_____。‎ A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动 C．将屏向远离双缝的方向移动 D．使用间距更大的双缝 ‎(2)某次测量时，选用双缝的间距为，测得屏与双缝间的距离为，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为，则所测单色光的波长为_____m。（结果保留3位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). C (2). ‎ ‎【解析】‎ ‎(1)[1]减少从目镜中观察到的条纹个数，则条纹的宽度增大，根据相邻亮条纹间的距离为，为增大相邻亮条纹（暗条纹）间的宽度，可减小双缝间距离或增大双缝到屏的距离；故C正确，ABD错误；故选C。‎ ‎(2)[2]第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为△x，则两个相邻明纹（或暗纹）间的距离 则单色光的波长 ‎14. 某物理实验小组在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的操作：‎ ‎(1)以下关于本实验的措施中正确的是_____。‎ A．摆角应尽量大些 B．摆线应适当长些 C．摆球应选择密度较大的实心金属小球 D．用停表测量周期时，应从摆球摆至最高点时开始计时 ‎(2)实验小组的甲同学用游标卡尺测摆球的直径，示数如图所示，则摆球直径是_____。‎ ‎(3)该实验小组实验时，测得摆线长为，小球的直径甲同学已经在第(2)问中测出，单摆完成50次全振动所用的时间为（）则重力加速度大小_____。（结果保留三位有效数字）‎ ‎(4)实验小组中乙同学和丙同学在运用图像法处理实验数据时，乙同学实验后方才发现自己测量摆长时忘了加上摆球的半径，已知图中虚线②、③与平行，则乙同学当时作出的图象应该是图中虚线_____。‎ ‎【答案】 (1). BC (2). 20.4 (3). 9.70 (4). ③‎ ‎【解析】 (1)[1]A．摆角不应过大，否则单摆就不是简谐振动，一般不超过5°，选项A错误； ‎ B．摆线应适当长些，有利于减小实验误差，选项B正确； ‎ C．摆球应选择密度较大的实心金属小球，以减小振动中的相对阻力，选项C正确； ‎ D．用停表测量周期时，应从摆球摆至最低点时开始计时，选项D错误； 故选BC。 ‎ ‎(2) [2]摆球直径是‎2cm+‎0.1mm×4=‎20.4mm； ‎ ‎(3)[3]单摆振动的周期为 ‎ ‎ ‎ 摆长 ‎ ‎ ‎ 根据 ‎ ‎ ‎ 解得 ‎ ‎ ‎ ‎(4) [4]若测量摆长时忘了加上摆球的半径，则T2-L 关系为 ‎ ‎ ‎ 则乙同学当时作出的图象应该是图中虚线③。 ‎ 三、计算题（本题共4个小题，共44分）‎ ‎15. 放射性原子核（铀）发生衰变，变为稳定新原子核（镤）。已知，，，。（u为原子质量单位，相当于的能量）。要求：‎ ‎(1)写出原子核（铀）的衰变方程；‎ ‎(2)一个原子核（铀）衰变为新原子核的过程中释放的能量。（保留两位有效数字）‎ ‎【答案】(1)；(2)‎ ‎【解析】(1)衰变方程为 ‎(2)上述衰变过程的质量亏损为 放出的能量为 代入题给数据得 ‎16. 一竖直放置的薄壁圆柱形容器内壁光滑，长为L，横截面积为S，其上端中心处开有小孔。一定质量的理想气体被质量为m的活塞封闭在容器内，器壁导热良好，活塞可沿容器内壁自由滑动，其厚度不计。开始时理想气体摄氏温度，活塞与容器底的距离为。现对气体缓慢加热，已知外界大气压强为，已知重力加速度为g。求： ‎ ‎(1)活塞刚到达顶端时容器内气体的摄氏温度；‎ ‎(2)活塞从开始运动到顶端过程中，被封闭气体对活塞所做的功W。‎ ‎【答案】(1)；(2)‎ ‎【解析】(1)气体初状态体积，初状态温度 气体末状态体积； ‎ 根据 得 ‎(2)根据受力分析得封闭气体对活塞的作用力 活塞从开始运动到顶端过程中，被封闭气体对活塞所做的功 ‎17. 一列横波时刻的波形如图甲所示，Q点是x轴正方向上离原点处的质点（图中未画）。图乙表示介质中P质点此后一段时间内的振动图象，求：‎ ‎(1)此横波的波速多大？‎ ‎(2)假设时刻此横波刚传到P点，从该时刻开始计时经过时间，试确定质点Q所通过的路程大小。‎ ‎(3)试画出时刻波形图。‎ ‎【答案】(1)；(2)‎8cm；(3)‎ ‎【解析】(1)根据图象可知，横波的周期以及波长分别为，，则横波的波速为 解得 ‎(2)因为波是匀速传播，所以此横波从该时刻传到Q点经历的时间为 Q质点振动，即半个周期，所以Q质点的路程为 ‎(3)时刻的波形图如图所示 ‎18. 有一形状特殊的玻璃砖如图所示，为四分之一圆弧，O为弧的圆心，半径，为矩形，。一束光沿着平行于的方向从玻璃砖弧面上的E点射入，经玻璃砖折射后刚好打到的中点F（图中未标出）。，在真空中光的传播速度。求： ‎ ‎(1)玻璃砖的折射率；‎ ‎(2)从玻璃砖中出射的第一条光线与水平方向的夹角；‎ ‎(3)这束光从射入到第一次射出的过程中，在玻璃砖中传播的时间。‎ ‎【答案】(1)；(2)60°；(3)‎ ‎【解析】(1)光路如图所示 入射光经过折射后先到达边的F点，由几何关系可得，入射角为60°，折射角，根据折射定律，则有 ‎(2)因为，所以，，，在F点入射角，临界角 而 所以在F点发生全反射，反射光到达边G点，入射角。因为 由折射定律可得：出射光线与水平方向的夹角为60°。‎ ‎(3)根据 光在玻璃中传播的速度为 由几何关系可得 ‎，‎ 光在玻璃中传播路程为 传播时间